增进学科理解是把握化学核心素养的关键

摘要：化学核心素养是化学学科育人价值的反映，增进学科理解是化学教师认识化学学科育人价值、把握化学核心素养内涵的关键；文章讨论了学科理解的内涵、化学教师应有的学科基本理解，阐述了化学核心素养从促进学生正确认识化学、学会研究化学和科学运用化学三个方面体现化学学科育人价值；就化学教师如何从理论和实践层面增进化学学科理解提出了建议。

关键词：学科理解；化学核心素养；学科育人价值；教师专业发展

文章编号：1008-0546（2017）03-0013-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.004

高中化学课程的实施，强调在教师帮助与同伴互助下，使学生认识化学科学、理解化学科学，培育“宏观辨识和微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等化学核心素养。要达成此目标，离不开教师对化学科学的认识、对化学核心素养内涵的理解、对化学科学育人价值与化学核心素养关系的把握。因此，实施基于核心素养培育的高中化学教学，强调增进化学教师对化学学科的理解，建构起对化学知识、化学认识方式等的结构化认识，进而认识到化学学科育人价值并在教学活动中自觉落实。

一、为何强调增进学科理解

学科核心素养是在相应课程学习过程中发展起来的、具有学科特质的关键能力与品质。这些关键能力与品质，包含相应学科学习与研究过程中发展起来的认识客观事物与分析解决问题的思维方式与关键能力、培育起来的情感态度和价值取向等。

各门学科因具有独特的认识对象与研究任务，体现着自身独特的学科本质特质（即学科特质），从而成为相对独立的学科。而对学科研究对象的认识与核心任务的解决，需要相应的认识方式、思维方法与能力要求。因此，不同学科将承载着发展不同关键能力与品质的功能，承载着不同的育人价值，从而发展不同的核心素养。换句话说，学科的本质特征、学科的核心任务以及学科的实施（学习）方式将制约着学科核心素养[1]。

因此，为了理解与把握学科核心素养，并在学科教学中培育学科核心素養，教师必须增进学科理解。所谓学科理解，是指教师对学科知识、认识方式和思维方法的系统化、结构化理解，其本质是建立起富有学科特点的审视认识对象与现象、分析与解决问题的思维，以及在学科思维指导下建构起来的对学科的本原性、整体性的认识。只有教师认识、理解所教的学科，把握学科本质特征、研究对象与任务、认知思路与方式方法，明确学科的功能价值等，才能把握住学科应该发展哪些关键能力、培育哪些品质，以及采用怎样的教学方式来开展课堂教学以利于学科关键能力和品质的培育，从而将核心素养的培育落到实处。

二、化学教师对化学科学应有的基本理解

化学教师理解化学科学的标志，是对学科内容知识、认识论知识和学科核心观念等方面建构起整体性认识，从而形成良好的化学知识结构[2]。从目前化学教师的学科理解情况看，强化对化学认识论知识的理解显得尤其重要，即对化学科学的基本问题、研究的水平层次、解决的基本任务及其方法论等方面形成基本的理解。

理解化学科学，首先要认识化学学科的本质特征。要认识学科的本质特征，前提是明确学科本质特征究竟是由什么决定的。实际上，一门学科的本质特征，是由这门学科的研究对象所决定[3]。因为学科研究对象不同，将导致学科研究的基本问题、研究的基本方法、研究的水平层次等有差异。这些差异共同决定着学科的本质特征。

1. 化学研究对象与基本问题

化学研究的对象是什么？《普通高中化学课程标准（实验）》指出：“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，其特征是研究分子和创造分子。”因此，化学科学研究的对象是物质，并在研究物质的基础上实现对物质组成与结构、性质与应用的认识，并最终达成创造物质、服务人类、推进现代社会文明和科学技术的发展。

研究物质性质及其应用、创造新物质，离不开对化学变化这一实现物质转化途径的研究。所以，物质及其转化是化学科学的核心。对于物质及其转化的研究，首先要回答物质及其转化“有什么”或“是什么”，即探寻物质及其转化规律。在此基础上，还要回答为何会存在这样的规律。于是，化学科学在认同分子、原子等粒子客观存在前提下，立足于原子、分子水平开展物质及其转化的研究，建构科学理论，回答“为什么”的问题。因而，探寻物质及其转化的基本规律、建构物质及其转化的科学理论成为化学科学认识的两大基本问题。[4]

2. 化学研究方法与学科思维

物质及其转化的基本规律是人们认识和解决问题实践活动的结果。由于化学物质的多样性和物质运动的复杂性，因而对于物质及其运动变化的基本规律的认识需要开展科学探究，需要借助实验、观察等多种手段，在获取事实和证据基础上进行加工与整理，通过比较、分类、归纳、概括等思维活动建立起实质性联系，进而得出合理的结论。因此，以实验为主的科学探究成为化学科学认识基本活动，实验成为化学研究的重要方法与手段，并在化学科学发展过程始终处于核心地位。

由于物质是由原子、分子等微粒构成的， 因此物质及其转化的特点与规律总是与构成它们的微粒的种类以及连接方式有关，即物质及其转化的规律是物质微观结构的反映。因此，化学科学在所观察到的物质及其转化的事实并形成物质及其转化规律的基础上，为解释物质及其转化的事实和规律性，必须立足于分子、原子的微观水平视角，借助分析推理与合理想象，运用多种模型和化学符号来描述和解释化学现象，最终建立起物质及其转化的科学理论[5]。

因此，研究物质及其转化问题，建构物质及其转化的基本规律和科学理论，需要借助观察与实验等手段，从物质及其变化的宏观现象入手，在分子、原子等微观水平上分析研究，并运用化学符号、模型加以表征。同时，在表征物质及其变化的宏观现象、微观本质、符号模型间建立起联系与转化。所以，“宏观-微观-符号”三重表征成为化学学科特有的思维方式，化学用语、化学模型成为表征物质及其变化的独特方式。

3. 基于學科理解的化学核心素养分析

化学学科的育人价值主要体现为帮助学生正确认识化学、学会研究化学和科学运用化学三个关键方面[6]。结合前述化学学科基本理解可知：正确认识化学，强调学生理解化学学科的本质特征，学会从多角度、多层面理解物质世界，建立起对物质世界本质的、整体的认识，形成科学物质观；学会研究化学，就是要建立起看待物质及其变化的世界观和方法论，形成化学基本观念，掌握科学的思维方式与方法，发展科学探究能力，形成研究的科学态度、务实的科学精神和坚毅的科学品质；科学运用化学，要求帮助学生深刻理解化学与技术、社会和环境的关系，学会运用化学知识认识和改造物质世界，学会合理利用自然资源、创造新物质，形成正确的化学价值观与科学伦理观，增进社会责任感、促进社会的可持续发展。化学核心素养作为学科育人价值的独特体现，很好地反映了化学学科的育人价值。

（1）化学核心素养反映了正确认识化学的要求

化学核心素养强调学生理解化学学科的本质特征，建立起对物质世界的本质性和整体性认识，形成科学物质观，体现了化学学科在促进学生正确认识化学的育人价值。如，“宏观辨识”“微观探析”“模型认知”强调从宏观、微观、符号“三重表征”来认识物质及其变化，使用化学符号与模型描述、解释化学现象，正确对物质及其变化进行分类并建立起物质及其转化关系的认识，从微观层面建立起物质的组成、结构和性质的联系；“变化观念”“平衡思想”强调认识物质的运动特性及其变化的条件性，认识到物质运动变化的对立统一、联系发展及动态平衡，建立起物质及其变化的特征和规律；“证据推理”“实验探究”强调理解科学探究的意义，认识到化学研究需要以实验为手段获取事实与证据，并开展基于证据的分析推理等；“科学精神”“社会责任”强调化学研究需要严谨务实、实事求是，认识到环境保护和资源开发的重要性，深刻理解化学、技术、社会和环境间的相互关系，认识到化学对社会发展、科技进步的重大共享等等。

（2）化学核心素养反映了学会研究化学的要求

化学核心素养作为学科发展起来的核心能力与品质，对如何开展化学学习研究起到很好的指导作用。其中，“宏观辨识与微观探析”强调建立“宏观-微观-符号”的化学学科思维，应用分类的方法对物质及其变化进行研究从而揭示物质及其变化的规律，建立起“结构决定性质、性质决定应用”的观念；“变化观念与平衡思想”强调从内因和外因、量变和质变等多个方面分析物质变化及其伴随的能量变化，应用对立统一、联系变化的观点考察化学反应；“证据推理与模型认识”“实验探究和创新意识”“科学精神和社会责任”强调化学研究需要务实的科学态度和敏锐的创新意识，需要缜密地假设、科学地探究，开展基于证据的分析推理、得出科学结论，运用模型描述和解释化学现象、建构解决问题的思维框架等。因此，这些素养从对化学学习研究的认识方式、认知思维、科学态度等方面提出了具体要求，体现了化学学科在促进学生学习研究化学方面的育人价值。

（3）化学核心素养反映了科学运用化学的要求

在科学运用化学方面，不仅要运用化学，还强调要科学运用。这意味着，一方面要能够自觉应用化学知识去指导工农业生产、解决与化学相关的问题，应用化学技术创造性开展工作、创造新物质，从而有效地促进人类与社会发展；另一方面，还需要深刻理解化学与技术、社会与环境的相互关系，建立起科学的伦理观、科技观和价值观，增强社会责任感，确保化学及其技术应用要能很好地促进人与自然、社会和生态的和谐发展。即在解决与化学相关的社会问题、参与社会决策时，应密切关注化学过程可能带来的各种影响，以保护环境和资源为前提，权衡利弊、秉持可持续发展和绿色化学这一解决相关问题、开发利用自然资源等的基本思路与原则。对于这些方面，“创新意识”“科学精神”“社会责任”等三个方面的核心素养得到了很好的体现。

四、结语

综上分析，化学教师只有增进化学学科理解，明确化学学科育人价值，才能把握化学核心素养的内涵，并自觉地在化学教育教学实践活动中培育学生化学核心素养。因此，教师应注重通过多种途径和方法来提高对化学学科的理解。一方面，化学教师应加强对课程标准、教科书、专业杂志的学习与研究，从理论层面提升对化学学科的理解。如高中化学课程标准，对化学课程的性质与理念、目标与价值、内容与实施等作了详细的规定，这些规定对化学学科特质做了较为详细的诠释，是从理论层面增进学科理解的最有价值的文献；而《化学教学》、《化学教育》及《中学化学教学参考》等杂志，也刊载了大量关于化学教师PCK知识、化学基本观念、化学学科思维等方面的文章，对这些文章的学习与研究，也能增进教师对化学学科的理解。另一方面，开展基于课堂教学的实践与反思活动，对增进教师的化学学科理解也具有十分重要的实践价值。具体到教学实践中，教师结合具体的教学内容进行多角度审视，借助WWWH认识论思考模型、化学核心观念的概念图等技术，增进对化学核心知识的理解，建立起各类知识间的基本关系，从而能整体性理解化学学科、理解科学的本质[7]。在此基础上，结合自己的学科理解去设计、实施课堂教学，结合课堂教学去反思自己的教学理解等等。

参考文献

[1] 成尚荣.回到教学的基本问题上去[J]. 课程·教材·教法，2015（1）：25

[2][4]梁永平.论化学教师的课程知识及其发展[J].化学教育，2012（6）：3-4

[3] 王凤军.谈化学学科的本质特征[J].白城师范学院学报，2006（6）：21

[5] 杨梓生.对高中化学学科核心素养的认识[J].中学化学教学参考，2016（9）：2

[6] 高爽.化学学科育人价值的重新认识和开发[J].现代基础教育研究，2012（9）：187

[7] 梁永平.论化学教师的PCK结构及其建构[J].课程·教材·教法，2012（6）：117